| 《计算机控制系统》特点·基础理论阐述详实而透彻，注重介绍先进理论成果·理论联系实际，注重控制方法的工程化改进·内容安排合理，由浅入深，易教易学·例题丰富，习题设计多样·可为任课教师免费提供电子课件 |
| 前言第1章 计算机控制系统概述1.1 引言1.2 计算机控制系统的基本概念1.2.1 计算机控制系统的组成1.2.2 计算机控制系统的应用要求1.2.3 计算机控制系统的性能指标1.3 计算机控制系统的过程通道和总线接口技术1.3.1 过程通道1.3.2 总线接口技术1.4 模拟与数字信号之间的相互转换1.4.1 D/A转换及其误差1.4.2 A/D转换及其误差1.5 计算机控制系统的理论问题1.5.1 信号变换问题1.5.2 对象建模与性能分析1.5.3 控制算法设计1.5.4 控制系统实现技术1.6 计算机控制系统的基本类型本章小结习题与思考题第2章 信号转换与z变换2.1 引言2.2 信号变换原理2.2.1 计算机控制系统信号转换分析2.2.2 采样过程及采样函数的数学表示2.2.3 采样函数的频谱分析及采样定理2.2.4 采样周期T的讨论2.3 采样信号恢复与保持器2.3.1 零阶保持器2.3.2 一阶保持器2.4 信号转换的工程化技术2.4.1 A/D转换的基本工程化技术2.4.2 D/A转换的基本工程化技术2.5 z变换2.5.1 z变换的定义2.5.2 z变换方法2.5.3 z变换的基本定理2.6 z反变换2.6.1 长除法 z.6.2 部分分式法2.6.3 留数法 2.7 扩展z变换2.7.1 扩展z变换定义2.7.2 几种典型函数的扩展z变换本章小结习题与思考题第3章 计算机控制系统数学描述与性能分析3.1 引言3.2 线性常系数差分方程3.2.1 离散系统与差分方程3.2.2 差分方程求解3.3 脉冲传递函数3.3.1 脉冲传递函数的定义3.3.2 脉冲传递函数的推导3.3.3 离散系统的框图分析3.3.4 计算机控制系统的脉冲传递函数3.4 计算机控制系统稳定性分析3.4.1 离散系统的稳定性条件3.4.2 s平面与z平面的映射分析3.4.3 采样周期与系统稳定性关系3.5 计算机控制系统的代数稳定性判据3.5.1 劳斯稳定性判据3.5.2 朱利稳定性判据3.6 计算机控制系统稳态过程分析3.6.1 稳态误差与误差系数3.6.2 系统类型与稳态误差3.6.3 采样周期对稳态误差的影响3.7 计算机控制系统暂态过程分析3.7.1 z平面极点分布与暂态响应的关系3.7.2 采样周期对暂态响应的影响3.8 计算机控制系统的频域特性分析3.8.1 离散系统的频域描述3.8.2 离散系统频域稳定性分析3.8.3 离散系统伯德图分析本章小结习题与思考题第4章 数字控制器的模拟化设计方法4.1 引言4.2 模拟化设计方法基本原理4.3 连续控制器的离散化方法4.3.1 z变换法4.3.2 差分变换法4.3.3 双线性变换法4.3.4 零极点匹配法4.4 数字PID控制器4.4.1 基本数字PID控制算法4.4.2 数字PID控制算法的工程化改进4.4.3 数字PID控制器的参数整定4.5 Smith预估控制4.5.1 纯滞后问题的提出4.5.2 Smith预估控制设计原理4.5.3 Smith预估控制算法的工程化改进本章小结习题与思考题第5章 数字控制器的直接设计方法5.1 引言5.2 直接设计方法基本原理5.3 最小拍控制器的设计方法5.3.1 简单对象最小拍控制器设计5.3.2 复杂对象最小拍控制器设计5.4 最小拍控制器的工程化改进5.4.1 最小拍控制系统存在的问题5.4.2 最小拍无纹波控制器的设计5.4.3 针对输入信号类型敏感问题的改进5.4.4 针对模型参数变化敏感问题的改进5.5 大林算法5.5.1 大林算法设计原理5.5.2 振铃现象及其消除方法5.6 大林算法工程应用中关键参数的选择5.6.1 解决振铃现象中关键参数的选择 5.6.2 解决分数时滞问题中关键参数的选择5.7 数字控制器的程序实现5.7.1 直接程序设计法 5.7.2 串联程序设计法 5.7.3 并行程序设计法 本章小结习题与思考题第6章 基于状态空间模型的极点配置设计方法6.1 引言6.2 状态空间描述的基本概念6.2.1 系统动态过程的两类描述6.2.2 有关状态空间描述的基本定义6.3 离散系统的状态空间模型6.3.1 离散状态空间模型的建立6.3.2 离散状态方程的求解6.3.3 离散状态空间模型与z传递函数之间的关系6.4 系统的能控性与能观性6.4.1 能控性与能观性的概念6.4.2 能控性判据与能观性判据6.4.3 能控标准型与能观标准型6.5 状态可测时按极点配置设计控制规律6.6 按极点配置设计观测器6.6.1 预报观测器6.6.2 现时观测器6.6.3 降阶观测器6.7 状态不可测时控制器的设计6.7.1 分离性原理6.7.2 控制器设计6.8 随动系统的设计本章小结习题与思考题第7章 先进控制规律的设计方法7.1 引言7.2 线性二次型最优控制器的设计7.2.1 概述7.2.2 LQR最优控制器设计 7.2.3 跟踪系统设计7.3 自校正控制器的设计7.3.1 概述7.3.2 最小二乘参数辨识算法7.3.3 自校正控制器设计7.4 模型预测控制器的设计7.4.1 概述7.4.2 预测模型7.4.3 预测控制算法7.5 模糊控制器的设计7.5.1 概述7.5.2 模糊控制原理7.5.3 模糊PID控制器设计本章小结习题与思考题第8章 基于网络的控制技术8.1 引言8.2 网络控制概述8.2.1 网络控制系统基本概念8.2.2 网络控制系统研究内容8.3 实时控制网络8.3.1 控制网络的基本概念8.3.2 EtherNet网络8.3.3 CAN网络8.3.4 ControlNet网络8.3.5 CC-Link网络8.4 网络控制系统特性分析8.4.1 网络控制系统时延特性8.4.2 网络控制系统的稳定性分析8.5 网络控制系统控制器的设计8.5.1 PID网络控制器的设计8.5.2 极点配置网络控制器的设计本章小结习题与思考题第9章 计算机控制系统的设计与实现9.1 引言9.2 计算机控制系统的基本设计原则与方法9.2.1 设计原则9.2.2 设计方法9.3 计算机控制系统的硬件设计9.3.1 执行机构与驱动技术9.3.2 检测机构与传感器技术9.4 计算机控制系统的软件设计9.4.1 控制对象分析9.4.2 数字控制器的实现问题9.4.3 信号的数字滤波技术9.5 数字控制器程序实现的性能分析9.5.1 计算机控制系统的数值误差来源 9.5.2 数字控制器的精度确定原则及保证措施9.5.3 微分环节的处理措施与工程实现方法9.5.4 数字控制器误差及执行时间的检验方法9.5.5 控制算法不同编排结构的优缺点分析9.6 量化效应与采样周期误差分析9.6.1 A/D转换的量化误差与孔径误差9.6. 2采样周期造成的误差9.7 计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术9.7.1 提高可靠性的措施9.7.2 干扰的来源及传播途径9.7.3 消除或抑制干扰影响的方法本章小结习题与思考题第10章 计算机控制系统应用实例10.1 引言10.2 电阻炉温度控制系统10.2.1 系统总体描述10.2.2 硬件系统设计10.2.3 控制系统设计10.2.4 系统软件设计10.2.5 系统的实际控制效果10.3 伺服运动控制系统10.3.1 伺服系统概述10.3.2 伺服系统的工作原理与硬件设计10.3.3 伺服系统的控制软件设计本章小结习题与思考题参考文献 |
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